高考生物微专题（通用版）微专题9 细胞自噬与细胞凋亡

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微专题9　细胞自噬与细胞凋亡[知识必备]1.细胞自噬(1)概念：在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后进行物质的再利用，这就是细胞自噬。(2)意义：自噬具有多种生理功能，包括耐受饥饿，清除细胞内折叠异常的蛋白质，受损或多余的细胞器，促进发育和分化，延长寿命，清除入侵微生物等。细胞在正常生长条件下能进行较低水平的自噬，以维持细胞内的稳态。在遭受各种细胞外或细胞内刺激(如缺氧，缺营养，接触某些化学物质，某些微生物入侵细胞，细胞器损伤，细胞内异常蛋白过量累积等)时细胞可通过细胞自噬维持基本的生命活动。2.细胞凋亡(1)概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。(2)机理：3.二者区别与联系(1)形态学上的区别：凋亡会使染色质固缩，染色加深，细胞膜内陷形成凋亡小体，最后细胞解体；自噬是形成双层膜的自噬泡，包裹胞质内的物质，然后与溶酶体融合消化掉内容物。(2)生理意义上的区别：凋亡是正常的细胞死亡途径，凋亡后，细胞必定死亡；自噬只是细胞在高胁迫的环境中的一种应急机制，旨在为自身提供营养或者降解错误折叠蛋白等，不一定引起死亡。(3)联系：有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。[对点训练]1.(2021·河北唐山一模)细胞自噬是依赖溶酶体对细胞内受损异常的蛋白质和衰老细胞器进行降解的过程。如果抑制肝癌发展期大鼠的细胞自噬，其肿瘤的体积和数量都比没有抑制细胞自噬的对照组小。下列有关此内容说法错误的是(　　)A.自噬过程依赖于溶酶体内的水解酶B.细胞自噬有利于维持细胞的稳态平衡C.肝癌发展期细胞自噬会抑制肿瘤的发生D.细胞自噬贯穿于正常细胞生长、分化、衰老、凋亡的全过程答案　C解析　由“细胞自噬是依赖溶酶体对细胞内受损异常的蛋白质和衰老细胞器进行降解的过程”可推知，自噬过程依赖于溶酶体内的水解酶，A正确；细胞自噬依赖溶酶体内的水解酶对细胞内异常蛋白质和衰老细胞器进行降解，有利于维持细胞的稳态平衡，B正确；如果抑制肝癌发展期大鼠的细胞自噬，其肿瘤的体积和数量都比没有抑制细胞自噬的对照组小，说明肝癌发展期细胞自噬会促进肿瘤的发生，C错误；正常细胞生长、分化、衰老、凋亡的全过程都会有受损蛋白质或衰老细胞器，所以细胞自噬贯穿于全过程，D正确。2.(2021·江西八校重点中学联考)如图为动物体内细胞凋亡和细胞坏死的过程示意图，细胞凋亡时，细胞崩溃，分解成多个凋亡小体。下列叙述正确的是(　　)A.坏死细胞和凋亡细胞的内容物都会释放到内环境中B.凋亡小体出现的根本原因是细胞中相关凋亡基因的表达C.细胞凋亡和细胞坏死都受环境的影响，不受机体控制D.细胞凋亡只发生在个体发育的特定时期，而细胞坏死在任何时期都能发生答案　B解析　细胞坏死是在种种不利因素的影响下，由于细胞正常代谢活动受损或中断，引起的细胞损伤和死亡，细胞坏死后，细胞膜破裂导致内容物释放到内环境中，而凋亡细胞是分解形成凋亡小体，进而被吞噬细胞吞噬，所以凋亡细胞中的内容物不会释放到内环境中，A错误；凋亡小体的出现意味着细胞发生了凋亡，而细胞凋亡是由基因控制的，B正确；细胞凋亡受基因的控制，为程序性的死亡，C错误；细胞凋亡发生在个体发育的各个阶段，而细胞坏死是由外界环境因素引起的，不一定发生在哪个时期，D错误。3.(2021·南昌市调研)如图表示细胞凋亡过程，其中酶Ⅰ为核酸内切酶，能够切割核酸形成片段；酶Ⅱ为一类蛋白水解酶，能选择性地促进某些蛋白质的水解，从而造成细胞凋亡。下列相关叙述错误的是(　　)A.凋亡诱导因子与膜受体结合，可反映细胞膜具有信息交流的功能B.凋亡信号发挥作用后，细胞内将有新蛋白质的合成以及蛋白质的水解C.细胞凋亡由细胞自身基因控制，与外部因素无关D.酶Ⅰ能切割核酸分子而酶Ⅱ不能，表明酶具有专一性答案　C解析　从图中可知，细胞膜上的受体与凋亡诱导因子结合，产生了凋亡信号，该过程可反映细胞膜的信息交流功能，A正确；凋亡信号使得凋亡相关基因被激活，合成了新的蛋白质；酶Ⅰ和酶Ⅱ被激活，结合题干信息，酶Ⅱ为一类蛋白水解酶，能选择性地促进某些蛋白质的水解，从而造成细胞凋亡，B正确；从题干信息和图解来看，细胞凋亡与细胞内部基因有关，与外界因素——凋亡诱导因子也有关系，C错误；一种酶只能催化一种或者一类化学反应，体现了酶的专一性，D正确。4.(2020·广东中山市调研)细胞自噬是细胞成分降解和循环利用的一个基本过程。下图表示细胞通过“自噬作用”及时清除受损线粒体及其释放的信号蛋白的过程，已知细胞内受损的线粒体释放的信号蛋白会引发细胞非正常死亡。请据图和题目中信息回答：(1)图中自噬体的功能是_________________________________________。(2)及时清除细胞中受损的线粒体的意义是________________________。(3)研究发现人体细胞溶酶体内的pH在5.0左右，由此可知细胞质基质中的H＋进入溶酶体的运输方式是________________。与其中的水解酶的合成和加工相关的细胞器有____________________________________________。(4)图中信号蛋白和线粒体中的蛋白质在溶酶体中的最终水解产物是________。该物质在细胞中的作用可以是____________________。由此推断当细胞处在饥饿状态时，其自噬作用将________(填“增强”“减弱”或“不变”)。答案　(1)包裹受损的线粒体和线粒体释放的信号蛋白，并将其运输到溶酶体(2)避免细胞非正常死亡(或保持细胞内部环境相对稳定)(3)主动运输　核糖体、内质网、高尔基体和线粒体(4)氨基酸　重新合成细胞内的蛋白质　增强解析　(1)根据图中信息可知，吞噬泡包裹受损的线粒体和线粒体释放的信号蛋白后形成自噬体，然后自噬体和溶酶体融合，所以自噬体的功能是包裹受损的线粒体和线粒体释放的信号蛋白，并将其运输到溶酶体。(2)根据题目信息可知，受损线粒体释放的信号蛋白会引发细胞非正常死亡，所以及时清除受损线粒体可以避免细胞非正常死亡。(3)溶酶体内的pH在5.0左右，而细胞质基质是一个中性环境，所以细胞质基质中的H＋浓度低于溶酶体中的，则细胞质基质中的H＋进入溶酶体的运输方式是主动运输。溶酶体中的水解酶的合成和加工需要核糖体、内质网、高尔基体和线粒体的参与。(4)蛋白质的基本组成单位是氨基酸，故其彻底水解产物是氨基酸，氨基酸又可以重新作为合成蛋白质的原料，故当细胞处在饥饿状态时，细胞自噬作用会增强，以产生更多的氨基酸，作为细胞合成蛋白质的原料。